空间站上的氧气是怎么来的？为啥一直也用不完？原因一点也不复杂

2010年国际空间站进入全面使用阶段。

2021年6月17日18:48，我们国家的三位航天员先后进入天和核心舱，这标志着中国人首次进入自己的空间站。

目前的空间站估计可以分成两类，一类是国际空间站，一类是中国空间站，但无论是哪一个空间站，都迫切地需要解决一个问题，氧气问题。

大家都知道空间站距离我们特别遥远，如果把地球上的氧气源源不断地运送到空间站，中间所需要耗费的时间成本是极大的，更重要的是可能这一波空气还没有送过去呢，上一波空气就已经用完了。

那么空间站是如何让空间站的内部工作人员有氧气可以呼吸的呢？今天这一篇文章非常有趣，我也整理了很多的资料，希望大家能够多多支持。

第1点，人类的呼吸速度频率以及所需总量

要注意在我们的生活当中，空气并不是纯粹的氧气，如果空气是纯粹氧气的话那肯定不行，除了氧气之外还有氮气以及其他的气体。

同理，我们人类吸入的是氧气，呼出的是二氧化碳，而这里的吸入和呼出也不是纯氧气和纯二氧化碳，而是氧气所占比例较多以及二氧化碳所占比例较多，仅此而已。

每一个人的呼吸频率不同，正常的成年人呼吸频率为每分钟12次到20次上下浮动。呼吸速度过快或者过慢，都有可能引起非正常的问题以及身体的异常。

如果按照这个频率和数据进行类推，那么一个正常的成年人，每天吸入的空气应该在20公斤上下浮动，而在这些公斤左右的空气当中，大约有1千克上下浮动的氧气，会被人耗费掉。

这是一个数量非常庞大的数字，而我们之所以没有太大的体会，是因为神奇的大自然能够净化我们呼出的二氧化碳，同时源源不断的生产出氧气来。在数百万年甚至数千万年的时间里面，大自然形成的微妙平衡得以保持，所以我们自身并没有太大的体会。

换句话来说，我们之所以可以不做体会，是因为我们无需顾虑，我们身处在一个偌大的自然当中，在自然界当中形成的很正常的动态平衡，能够让我们得以呼吸正常，但是在空间站当中的航天员们呢？大家有没有考虑过这个问题？

如果我们这里单纯讲，在航天员所在的空间站当中，每天来回往返运输21千克左右的空气，它所需要付出的成本有多大？不说空气是否能压缩以及压缩之后是否会有其他变化，单纯的这20千克的物品来回的传递所需要耗费的巨大能量，都足以让一个中小型国家把家底掏干。就更不用说空间站上有三个人，5个人甚至有更多人。

所以这基本阻断了人为往空间站上输送氧气的可能，说得再直白一些，如果源源不断的氧气从地球运动到空间站，即便是举全球之力，恐怕也支撑不了多少年，因为这中间的巨大花销是极大的，而且各种成本是极其不可控的。

所以问题的关键就来了，空间站上的氧气是怎么来的呢？

第2点，空间站上的氧气问题

在我们中学时期有一堂课叫做化学课，在化学课上我们清晰的了解，水的组成成分是由H2O组成的，而水是可以通过剧烈的电解水反应来制取少量的氧气，并且在实验阶段是完全可行的。

一旦当我们了解了这个化学方程式，那就更容易理解太空站当中的氧气是怎样出现的了，H2O无论通过电解或者其他的化学反应，最终每两个水分子就可以自动生成两个氢气以及一个氧气。

而根据目前已知的数据以及部分地方公布的数据来看，一升水通过完全电解之后，所获得的氧气能够在600升以上。

这个氧气标准意味着什么呢？在之前的数据比对当中，我们能够发现一个正常的成年人所需要的氧气，而把这一部分氧气折算成所需要多少升氧气的时候，预估会在550升左右，也就是说只需要一升水就足够一个成年人一天所需要的氧气的总消耗量。

所以我们再回过头来看一下，往空间站当中运送一升水难度很大吗？当然这个难度也不小，但是要远小于运送几十公斤的空气，难度要小得多。

毕竟前一段时间大家也都看过空间站上甚至有飞行员在吃苹果。这也足以说明现阶段的科技力量已经突飞猛进，往空间站送各种各样美味的食物来让飞行员达到营养均衡，早已经不是梦想。

既然如此，往空间站当中运送水，一般的国家也能够承担得起，且不需要耗费太多的人力物力财力。

第3点，空间站上的水循环问题

虽然上述的方式通过科技手段完全可行，但是也不太可能每天都往空间站上频繁地运送大量的水，毕竟这一部分资源的消耗量也极其庞大，所以空间站自身也会形成一个有效的内部循环。

首先空间站需要对水进行分解，而对水分解就需要用到电能，电能除空间站本身自带电能之外，更重要的是空间站所能够吸收的太阳光以及其他功能所产生的电量，所以空间站本身的电能如果合理合规的运用，理论上来说会在一个可控的范围之内。

但是问题的关键在于水资源非常的紧缺，或者非常的有限，原则上来说不存在，且不会存在浪费水资源的情况，更重要的是如果往空间站运送三公斤左右的水，那这些水绝对不能全部电解成为氧气，因为人是需要使用水源的同时一些其他方面也需要用到水。

所以为了保证空间站上的人员，能够呼吸到干净的氧气，或者能够有空气呼吸，氧气是必须配备的，水资源也是必须配备的，但这个水资源显得有些不足，而且水资源原则上来说配备的过程中也需要有余量。

再结合各种经济效益问题就出现了另一个不可控且必须出现的情况叫做水循环。

无论是吸入氧气之后变成了二氧化碳，还是通过饮用水，最终这些水通过某些方式排出体外这一部分水都会进入循环体质当中，最终保证水的源源不断的进行循环。

但是大家也大可放心，在空间站当中的水循环，其干净卫生标准必然是达标的。而空间站当中的保障系统也能够有效地清除空间站当中的废气，包括但不限于氨气、硫化氢等废气，并且提供一个合适的空气比例。

当然在空间站当中有以上的电解水还是远远不够的，毕竟如果有突发状况，必须要有能够应急的氧气来提供呼吸，所以对于空间站而言，存在一些加压的氧气罐以及固体燃料氧气发生器还是非常有必要的。

这中间必然会触及到化学反应方程式，我就不多讲了，简而言之通过剧烈的反应能够生成大量的氧气来供空间站当中的宇航员呼吸。

在人类的历史发展征程当中，对外探索一直在驱动着人类社会的不断进步，此处的对外探索，不但包括努力探索太空探索和海洋探索以及其他未知领域的探索。

而空间站的出现，能够让人类更多、更长时间在地球以外的区域进行持续不断地探索，满足人类好奇心的同时，也在尽最大可能推动着人类的进步。

向国际空间站、国内空间站、空间站上的航天员以及背后的科学家们致以崇高的敬意。